Поверхностные и межфазовые свойства

ПОВЕРХНОСТНЫЕ И МЕЖФАЗОВЫЕ СВОЙСТВА [c.54]

Многоступенчатая противоточная экстракция двумя растворителями. Процесс экстракции с применением двух растворителей, имеющих ограниченную взаимную растворимость, позволяет повысить избирательность процесса, а также изменить некоторые свойства смеси, влияющие на процесс массопередачи снизить межфазовое поверхностное натяжение, уменьшить вязкость, увеличить разность плотностей фаз и т.д. Это позволяет наиболее полно реализовать разделяющую способность растворителей по сравнению с другими методами экстракции в сопоставимых условиях. При этом один из растворителей является экстрагирующим и должен хорошо растворять извлекаемые компоненты (например, ароматические углеводороды), тогда как второй растворитель является "отмывочным" и должен хорошо растворять неизвлекаемые компоненты (например, парафино-нафтеновые углеводороды). [c.306]

Следовательно, с повышением дисперсности вещества все большее значение имеют его свойства, определяе.мые поверхностными явлениями, т. е. совокупностью процессов, происходящих в межфазовой поверхности. Таким образом, своеобразие дисперсных систем определяется большой удельной поверхностью дисперсной фазы и физико-химическим взаимодействием дисперсной фазы и дисперсионной среды на границе раздела фаз. При схематической записи агрегатного состояния дисперсных систем первым указывают буквами Г (газ), Ж (жидкость) или Т (твердое) агрегатное состояние дисперсионной среды, затем [c.291]

Все жидкости и твердые тела ограничены внешней поверхностью, на которой они соприкасаются с фазами другого состава и структуры, например, с паром, другой жидкостью или твердым телом. Свойства вещества в этой межфазной поверхности, толщиной в несколько поперечников с1,томов или молекул, отличаются от свойств внутри объема фазы. Внутри объема чистого вещества в твердом, жидком или газообразном состоянии любая молекула окружена себе подобными молекулами. В пограничном слое молекулы находятся во взаимодействии или с разным числом молекул (например, на г])анице жидкости или твердого тела с их паром), или с молекулами различной химической природы (например, на границе двух взаимно малорастворимых жидкостей). Чем больше различие в напряженности межмолекулярных сил, действующих в каждой из фаз, тем больше потенциальная энергия межфазовой поверхности, кратко называемая поверхностной энергией. [c.292]

Действие стеклянного электрода можно объяснить, например, при помощи ионообменной теории, предложенной Б. П. Никольским между поверхностным слоем мембраны и раствором, в который погружается электрод, происходит обмен ионами. Стекло отдает катионы Ма+, получая взамен Н+, в результате устанавливается равновесие, определяемое концентрацией этих ионов в стекле и растворе и коэффициентом их распределения в этих двух фазах. В кислых растворах ионы N3 - в стекле почти полностью вытесняются ионами Н+ и стеклянный электрод работает подобно водородному электроду. В щелочных растворах, наоборот, в стекле преобладают ионы Ыа+ электрод действует как натриевый. Таким образом, на границе раздела стеклянная мембрана — исследуемый раствор возникает потенциал, величина которого зависит от концентрации водородных ионов (и, следовательно, pH) в растворе. Этот потенциал можно отнести к межфазовым потенциалам. Потенциал на стеклянной мембране электрода быстро устанавливается и не зависит от присутствия окислите.1ей и восстановителей, солей и т. п. Стеклянным электродом можно пользоваться в большом интервале значений pH —от —2 до 12. Свойства мембран у [c.66]

Целесообразно ввести понятие о граничном слое, под которым мы будем понимать слой, свойства которого изменяются под влиянием поверхности по сравнению со свойствами в объеме. Согласно А. И. Русанову [216], поверхностный слой (или граничный слой) характеризуется эффективной толщиной, за пределами которой отклонение локальных свойств от их объемных значений становится несущественным. Введение этого понятия, как отмечает автор, становится возможным благодаря малости радиуса действия межмолекулярных сил, что обусловливает быстрый спад влияния одной из фаз на какое-либо из свойств соседней фазы. Такое определение соответствует определению поверхности раздела Гиббса, которой приписываются свойства неоднородной межфазовой облаС ти, в которой проявляется действие взаимных силовых полей двух фаз. [c.154]

Межфазовая, или поверхностная, турбулентность — это интенсивная, спонтанная турбулентность поверхности, в результате которой вещество передается из одной фазы в другую крупномасштабными вихрями, извержениями. Межфазовая турбулентность сопровождается пульсациями потоков, приводящими, естественно, к значительному увеличению интенсивности массопередачи. При наличии межфазовой турбулентности интенсивность массопередачи практически не зависит от молекулярной диффузии и определяется главным образом концентрацией компонентов на границе раздела фаз и их физико-химическими свойствами. [c.105]

Межфазовая турбулентность и гидродинамическая неустойчивость поверхности контакта являются в первую очередь следствием изменения поверхностного натяжения жидкости при массопередаче. Поверхностное натяжение жидкости оказывает сложное влияние на кинетику массопередачи. С одной стороны, поверхностное натяжение сравнительно мало влияет на коэффициенты массопередачи, однако, с другой стороны, оно оказывает существенное влияние на структуру барботажного слоя, размер пузырей или смоченную поверхность насадки. Состояние поверхности контакта фаз существенно зависит также от характера изменения поверхностного натяжения жидкости в зависимости от ее состава. В связи с этим различают смеси положительные , поверхностное натяжение которых снижается с увеличением концентрации легколетучего компонента да/дх < 0) и отрицательные , проявляющие обратные свойства (да]дх > 0) [75]. В положительных смесях высококипящий компонент в чистом виде имеет большее поверхностное натяжение, чем низкокипящий. Положительные смеси образуют [c.105]

Следовательно, с повышением дисперсности вещества все большее значение имеют его свойства, определяемые поверхностными явлениями, т. е. совокупностью процессов, происходящих в межфазовой поверхности. Таким образом, своеобразие дисперсных-систем определяется большой удельной поверхностью дисперсной фазы и физико-химическим взаимодействием дисперсной фазы и дисперсионной среды на границе раздела фаз. [c.298]

Межфазовая граница. Если соприкасаются между собой две фазы, то образующаяся граница обладает особыми свойствами. Ее можно представить в виде математической по-верхности, отделяющей резко одну фазу от другой. Такие представления о границе раздела фаз часто используются для решения ряда задач, а геометрическая поверхность, рассматриваемая как условная граница между фазами, называется разделяющей поверхностью. Часто границу между фазами рассматривают как промежуточный слой, имеющий определенную, хотя и очень малую, толщину. Такой слой, который можно считать своеобразной фазой, называется поверхностным слоем. Особые., свойства границы раздела фаз связаны с тем, что энергетические характеристики молекул на поверхности и в объеме фаз различны. [c.50]

Влияние подавляющего большинства загрязнений на эффект массопередачи сказывается на свойствах жидкости (таких, как плотность, вязкость, поверхностное натяжение), что, в свою очередь, сказывается на коэффициентах диффузии и массопередачи, а также на площадь межфазового контакта. Концентрируясь на границе раздела фаз, эти загрязнения создают дополнительный барьер процессу диффузии. Влияние загрязнений на процесс диффузии, как правило, учитывается коэффициентом качества воды, характеризующим отношение объемного коэффициента массопередачи в сточной воде к объемному коэффициенту массопередачи в чистой водопроводной воде, взятых при одних и тех же условиях (т. е. для одной и той же системы аэрации) [c.82]

Существуют и другие теории возникновения биопотенциалов и биотоков. Резюмируя их, можно заключить, что, очевидно, потенциалы покоя , наблюдающиеся не только в живой, но и в убитой нагреванием или формалином клетке, обусловлены неравномерным распределением ионов между внешней и внутренней средой клеток или между разными участками в одной клетке (например, между поверхностным и прилежащим к ядру слоями протоплазмы). Этот потенциал относится к межфазовым и возникает а) как следствие неодинаковой адсорбируемости протоплазмой клетки различных ионов или в связи с наличием у клеток мембран, обладающих избирательной проницаемостью для определенных иоиов и б) как результат особенностей обмена веществ внутри клетки. Различные причины, изменяющие свойства микроструктур клетки, приводят к освобождению и диффузии ионов, т. е. к появлению в одних случаях биотоков действия, в других — биотоков повреждения. [c.69]

Воздухововлекающие добавки. Воздухововлекающие добавки принадлежат к тому классу химических соединений, который называют поверхностно-активными веществами (ПАВ). К ним относятся вещества, молекулы которых адсорбируются на границе воздух-вода или твердое тело-вода. В результате молекулы концентрируются на границе межфазовой, что обусловлено особенностями их строения, поскольку одна часть молекул полярна, другая не полярная, следовательно, им присуще двойственность свойств, обусловленная присутствием полярных ("головка") не полярных ("хвосты") функциональных групп. Последние состоят обычно из относительно длинного углеводородного радикала, содержащего более чем 8-10 углеродных атомов, что важно для поверхностной активности молекул. [c.123]

Существуют и другие. теории возиикновеиия биопотенциалов и биотоков, согласно которым потенциалы покоя, наблюдающиеся не только в живой, по н в убитой нагреванием или формалином клетке, обусловлены неравномерным распределением ионов калия, натрия и хлора между внешней и внутренней средой клеток (т. е. являются мембранными потенциалами) или между разными участками в одной клетке (иапример, между поверхностным и прилежащим к ядру слоями протоплазмы). Этот потенциал относится к межфазовым и возникает как следствие неодинаковой адсорбируе-мости протоплазмой клетки различных нонов или в связи с наличием в клетках мембран, обладающих избирательной проницаемостью для определенных ионов, и как результат особенностей обмена веществ внутри клеток. Величина потенциала покоя для нервных волокон у амфибий составляет 70 мв] для мышечных волокон сердца теплокровных животных 95 мв и т. д. Различные причины, изменяющие свойства микроструктур клетки, приводят к освобождению и диффузии ионов, т. е. к появлению в одних случаях биопотенциалов действия, в других — биопотенциалов повреждения. [c.72]

Поверхностно-активными веществами называются химические соединения, способные изменять фазовые и энергетические взаимодействия на различных поверхностях раздела фаз жидкость — воздук , жидкость — твердое тело масло — вода и т. д. Как правило ПАВ — это органическое соединение с асимметричной молекулярной структурой,, содержащее в молекуле углеводородный радикал и одну пли несколько активных групп. Углеводородная часть (гидрофобная) молекулы обычно состоит из парафиновых, ароматических, алкилароматических, алкилнафтеновых, нафтеноароматических, алкилнафтеноароматических углеводородов, различных по строению, разветвленности иепочек молекулярной массе и др. Активные (гидрофильные) группы являются наиболее часто кислородсодержащими (эфирные, карбоксильные, карбонильные, гидроксильные), а также азот-, серо-, фосфор-, серофосфорсодержащими (нитро- амино-, амидо-, имидо-группы и т. п.). Следовательно,, поверхностная активность многих органических соединении в первую очередь зависит от их химического строения (в частности их полярности и поляризуемости). Такая структура, называемая дифильной, обусловливает поверхностную, адсорбционную активность ПАВ, т. е. их способность концентрироваться на межфазовых поверхностях раздела (адсорбироваться), изменяя их свойства. Кроме того, адсорбционная активность ПАВ зависит также от внешних условий температуры, характера среды, концентрации, вида фаз на границе раздела и т. д. (12). [c.9]

Для регулирования межфазового взаимодействия в вьтсоконаполненной композиционной системе олигомер - огнеупорный наполнитель был использован метод модификации олигомера поверхностно-активными веществами (олигооксипропиленгликоли различной молекулярной массы, четвертичные аммониевые основания и др.). Результаты исследования показывают, что введение ПАВ в олигомер способствует усилению межфазового взаимодействия и позволяет направленно в широких пределах регулировать свойства композиционных материалов. Введение в состав связующего поверхно-стно-активньпс веществ позволило значительно повысить прочность композиционного материала. [c.14]

Для получения К. прочных и устойчивых в широком диапазоне темп-р, как правило, необходимы а) высокая дисперсность и равномерное распределение в структуре К. металлич, и неметаллич. фаз б) образование в структуре К. непрерывного пластичного металлич, скелета, или основы (сквозная металлич, связь), или (и) соответственно жесткого неметаллич, каркаса в) ограничение вплоть до высоких темп-р взаимной растворимости компонентов и их химич, взаимодействия г) сравнительно близкая величина коэфф. термич, расширения обоих компонентов в широком интервале темп-р д) возможность регулирования термич, расширения, межфазовой поверхностной энергип и смачиваемости путем варьирования состава, режима термообработки и добавлением специальных присадок е) отсутствие в компонентах К. вплоть до высоких темп-р полиморфных превращений, сопровождающихся значительным изменением объема и свойств компонентов. [c.272]

Анализ закономерности распространения жидкого металла по поверхности керамики показывает, что ос-повными факторами, воздействующими иа этот процесс, являются отношение между поверхностными энергиями твердого и жидкого материалов и на их межфазовой границе микрорельеф твердой поверхности характер среды, в которой находится контактирующий металл температура растворимость жидкого металла в керамике и скорость объемной диффузии атомов расплава физические свойства жидкости (плотность, вязкость и др.) энергия активации новерхностиой диффузии и некоторые другие факторы. [c.140]

Поверхностно-активные вещества ПАВ) и другие детергенты. К этой группе, кроме ПАВ, относят также эмульгаторы и увлажнители. При взаимодействии с поверхностью листа капли раствора они действуют как смачивающие вещества, увеличивая площадь контакта между каплей и листовой поверхностью. Придавая водным растворам гербицидов некоторые свойства масел, ПАВ и другие детергенты значительно понижают поверхностное и межфазовое натяжение раствора. Низкое поверхностное натяжение, повышая способность к смачиванию, позволяет раствору пестицида преодолевать воздушные пробки в микропорах кутикулы и вступать в контакт с водной фазой листа. Функции ПАВ более детально рассмотрены в работах [54, 120, 121]. Увлажнителями могут быть различные гигроскопические жидкости (глицерин), а также соли кальция. Они притягивают из атмосферы влагу к высыхающим распыленным капелькам, намного увеличивая время проникновения растворенного вещества. Эмульгаторы солюбилизируют в воде липофильные соединения или их масляные растворы, что используется при приготовлении стойких масляно-водных эмульсий. Таким образом, ПАВ, эмульгаторы и и увлажнители облегчают поступление вещества в растение благодаря увеличению поверхности соприкасающихся капель с листом (улучшение омачивания), за счет замедления процесса их [c.216]

Расхо кденне экспериментальных и рассчитанных значений к , для си-стелгы SOg—H2SO4 объясняется, вероятно, большей величиной межфазовой поверхности для этой системы по сравнению с системой NHg—HjO. Причиной этого является, во-первых, несколько меньшее газосодержание пенного слоя цля системы NHg—HjO (при скорости газа 1.4 м/сек.). Другую причину меньшей межфазовой поверхности при водной абсорбции аммиака следует искать в различии физических свойств жидкостей в сопоставляемых системах (вода и серная кислота). Поскольку в литературе нот данных по влиянию физических свойств жидкости (удельный вес поверхностное натяжение а, вязкость ц) на поверхность контакта фаз в пенном режиме, то для оценки этого влияния мы использовали данные, относящиеся к начальным рен<имам барботажа. [c.241]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология